(57)【要約】【課題】２チャンネルのスピーカ再生において簡易かつ安価なアナログ回路でステレオ感を増強するとともに、安価に製造できるデジタル回路で音量のリモコン調整を可能にする装置を提供する。【解決手段】スピーカから出力された音が聴取者の耳に届くまでに発生するクロストークを打ち消す信号を発生するため、左入力信号を位相反転回路と周波数フィルタ回路を通した後、右チャンネルにミキシングして出力する。右入力信号についても同様の処置を施す。入力信号とクロストーク打ち消し信号をミキシングした後にモータ駆動ボリュームを接続し、市販部品を用いたリモコン受信回路とモータ駆動回路でそのモータを制御することにより、音量のリモコン調整を実現する。【選択図】    図１
0003118519.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
左右２チャンネルの音楽信号等を再生するオーディオ装置に付加する装置であって、ステレオ感や音像定位を違和感なく増強する回路と、音量調節のリモコン化を可能にする回路を備えた装置。
【請求項２】
左右２チャンネルの音楽信号等を再生するオーディオ装置に付加し、ステレオ感や音像定位を違和感なく増強する機能を実現する簡易なアナログ回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本考案は、左右２チャンネルのスピーカから音楽信号等を再生する既存のオーディオ装置に簡単に接続または内蔵でき、聴取者が知覚するステレオ感や音像定位を違和感なく増強する機能と、音量をリモコン調節する機能を併せ持つ、安価に製造できる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】従来のステレオ装置で聴取者の知覚するステレオ感や音像定位（音場）を明瞭なものにするためには、左右のスピーカの設置位置と聴取者の位置等を適切に設定することが必要であり、一般家庭で高品質のステレオ再生を実現しようとすると、様々な知識や経験に基づいてスピーカ等の機器の設置を試行錯誤して調整しなければならない。【０００３】聴取者の知覚するステレオ感を損なう主な原因が音楽信号等の左右チャンネル間のクロストークであることはよく知られている。特にスピーカから音楽信号等を出力した場合、右スピーカから出力される信号が聴取者の右耳だけでなく左耳にも到達し、同様に左スピーカからの信号も右耳に到達するため、これが原因で左右チャンネル間の大きなクロストークが発生し、聴取者の知覚するステレオ音像の幅が狭まり、音像定位も不明瞭になる。図２に示した「Ｌ」「Ｒ」は音楽信号等の本来の左右チャンネルの信号であるが、実際には左耳に「ｋＲ」、右耳に「ｋＬ」という逆チャンネルの信号の一部が聞こえてしまい、聴取者の知覚するステレオ感を損なう。【０００４】このようなクロストークを打ち消すため、これまで様々な装置が発明・考案されてきた。たとえば、「特許公開平１１−２５２６９８」や「特許公開２００１−８６８９９」のように、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のデジタル演算回路を駆使した複雑な装置（以下、「デジタル方式の先行技術」という）や、「実用新案公開平６−６２６２２」のように簡易なアナログ回路を利用する装置（以下、「アナログ方式の先行技術」という）がある。【０００５】一方、現在では家庭用のオーディオ装置の大半にリモコン機能が装備され、聴取位置に座ったままで音量調節等の操作が可能である。しかし、一部のオーディオ愛好家は、真空管を利用した新旧のオーディオ装置や、リモコン未装備で「往年の銘機」と讃えられる古い半導体式のオーディオ装置の独特な音質や豊かな表現力に大きな魅力を感じ、その種の装置を好んで利用している。そのようなオーディオ愛好家の多くはリモコンの利便性を認め、必要性も感じているが、真空管を利用したオーディオ装置でリモコンを装備したものは非常に高価で機種も少ない。それら既存のオーディオ装置を改造してリモコン機能を付けることは技術的には不可能でないが、実現するには高度の技能が要求される。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】上述のデジタル方式の先行技術は、実現するために複雑で高価な装置が必要であるほか、元の音楽信号等に含まれない残響音等を人工的に生成するため、クラシック音楽やジャズなどのアコースティック楽器で演奏する音楽を再生した場合に違和感があり、再現される音場に「ナチュラルさ」が不足している。また、上述のアナログ方式の先行技術は、簡易な回路で実現できるとはいえ、音楽信号の全音域の位相を反転させて逆チャンネルにミックスすることで左右チャンネル間のクロストークを打ち消しているため、再生される音場の品質が、低音域や高音域のクロストーク打ち消し信号によって損なわれる傾向がある。【０００７】真空管を利用したオーディオ装置で音量のリモコン調節を可能にするには、プリアンプ等にリモコン機能を装備して製造することが考えられるが、この種の装置を愛好する購入者が比較的少ないため、専門メーカーにリモコン回路の設計・製造を委託しようとしても、市場規模が小さいことから採算がとれず、実現が難しいのが現状である。また、その種のオーディオ愛好家は既に「お気に入り」のオーディオ装置を所有しているので、リモコンの必要性を感じてはいても、リモコンを装備したプリアンプ等を別途購入して「お気に入り」のオーディオ装置と置き換えることに抵抗を覚える可能性が高い。【０００８】そこで、本考案の第１の目的は、ステレオ感を増強する回路と音量リモコン調節回路の両方を組み込んだ、小ロットでも安価に製造できる装置を実現することである。その装置は、オーディオ愛好家が既に所有しているオーディオ装置に簡単に追加接続するか、少しの改造により内蔵させて利用できる。本考案の第２の目的は、上述のアナログ方式の先行技術にさらに工夫を加え、ステレオ感を違和感なく増強する簡易なアナログ回路を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】小ロットでも安価に製造するという目的に沿って、本考案の装置では原則として市販の電子部品や装置を利用する。例えば、ステレオ感を増強する回路には市販のオペアンプＩＣを利用し、音量のリモコン調節回路には市販のモータ駆動ボリュームとリモコン信号受信ソフトウェアを組み込んで市販されているマイコンＩＣを利用し、リモコン送信機には市販のテレビ用万能リモコンを利用する。ただし、装置の安定性と完成度を考慮に入れて、装置筐体の加工と、回路を実装するプリント基板の製造は、それぞれ小ロットの注文製作に安価で対応可能な専門業者に委託する。【００１０】ステレオ感を増強する回路では、クロストーク打ち消しのために左右の各チャンネルの信号を逆位相に反転させる回路の後に、周波数に応じて信号レベルを減衰させるフィルタ回路を設置し、低音域では周波数ｆ１以下の信号を減衰させ、高音域では周波数ｆ２以上の信号を減衰させる。このｆ１とｆ２の具体的な値と信号減衰の程度は、ステレオ感の増強や音像定位の明瞭化を違和感なくナチュラルに達成できる最良の値を実験により決定する。
【考案の効果】
【００１１】以上説明したように本考案では、オーディオ装置におけるステレオ感の増強と音量調節のリモコン化を一挙に実現する装置を基本的に市販の部品や装置のみを利用して製造するため、独自のカスタム部品を利用して製造する従来の装置に比べて、５０台や１００台といった小ロットでも安価に製造できる。また、左右チャンネルのクロストーク打ち消し信号生成回路に簡易な周波数フィルタ回路を追加することにより、違和感のないステレオ感の増強と音像定位の明瞭化を実現できる。この回路は、元々の音楽信号等に含まれていない残響音等を人工的に生成することがない。音量のリモコン調節には高級オーディオ用ボリュームにモータ駆動機構を付加した市販部品を利用するため、電子ボリュームＩＣ等を用いる方式に比べて音質の劣化が最小限に抑えられる。さらに、この装置に入力された音楽信号等は、基本的にはモータ駆動ボリュームを通るだけであり、そのボリュームの手前でクロストーク打ち消し信号がミキシングされるとはいえ、音楽信号等全体に処理を施すデジタル方式の先行技術による装置に比べて、既存のオーディオ装置が出力する音質や表現力が損なわれる程度は微小である。こうして、本考案の装置を購入すると見込まれるオーディオ愛好家が希望する「自然で表現力豊かな音楽再生」と「音量調節のリモコン化」を同時に実現できることが、本考案の最大の効果である。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本考案の回路構成を示すブロック図、図３は本考案のクロストーク打ち消し信号を生成する回路図（片チャンネルのみ示した）である。【００１３】図１に示「リモコン信号受信・解析回路」は、リモコン送信機からの信号を受信し、「音量を上げる」および「音量を下げる」の指令を解析し、それぞれに応じて信号を発生し、次の「モータ駆動回路」に信号を送る。「モータ駆動回路」は、リモコン指令に応じて正負を入れ替えてモータ駆動ボリュームのモータに電圧を印加する。なお、モータ駆動ボリュームには左右チャンネルの音量を同時に調整できる２連タイプを用いるのが便利であるが、左右独立に音量調整できるように単連タイプを用いても構わない。【００１４】図１に示す「位相反転回路（Ｌ）」は左チャンネルの入力信号の位相を反転させる。「周波数フィルタ回路（Ｌ）」は位相反転された信号のうち周波数ｆ１以下の低音域を適度に減衰させ、周波数ｆ２以上の高音域を適度に減衰させる。その信号は「レベル調整ボリューム（２連）」で適度な信号レベルに調整された後、右チャンネルの入力信号とミキシングされる。このレベル調整はオーディオ装置の配置された室内環境等に応じて最良のステレオ感増強効果が得られるように聴取者が好みに応じて調整できる。同様に、左チャンネルの入力信号は「位相反転回路（Ｒ）」、「周波数フィルタ回路（Ｒ）」、「レベル調整ボリューム（２連）」を経た後、左チャンネルの入力信号とミキシングされる。このレベル調整ボリュームを適切に調整し、図２の「ｋＲ」「ｋＬ」を打ち消すための逆位相の信号「−ｋＲ」「−ｋＬ」をそれぞれ逆チャンネルにミキシングすると、スピーカから出力された音が聴取者の耳に届く際に発生するクロストークを解消し、音楽信号等が本来持つステレオ感をナチュラルに再現できる。このレベル調整ボリュームは、左右独立に調整できるように単連タイプを用いても構わないが、特に厳密な調整を要するものではないので、２連タイプを用いた方が使いやすいと思われる。【００１５】本考案の装置回路のうち、リモコン信号を処理するデジタル回路用の電源回路と、オーディオ入力信号を処理するアナログ回路用の電源回路は、それぞれ電気的に独立したものを使用することが望ましい。また、その２つの電源回路の間にはデジタルノイズを低減するフィルタ部品を挿入することが望ましい。【００１６】図３に示すクロストーク打ち消し信号生成回路には、市販のオーディオ用低雑音・低歪率オペアンプＩＣを使用する。電源回路を簡素化するため、オペアンプ回路は単一電源方式で動作させる。初段は増幅度１の標準的な反転増幅回路で（Ｒ１＝Ｒ２）、オペアンプの「−入力」に電源電圧の２分の１の電圧を印加してバイアスを掛ける。二段目はＶＣＶＳ型アクティブ・ローパスフィルタであり、Ｒｆ、Ｃ２、Ｃ３の値を適切に調整することで高音域が減衰し始める周波数ｆ２と減衰の程度が決まる。Ｃ１とＣ４は直流バイアス電圧を除去するためのカップリング・コンデンサであるが、この値を適度に小さくすることにより、周波数ｆ２以下の低音域を減衰させる効果も得ている。
【実施例】
【００１７】以下では、本考案装置の効果を確認し、最良の効果が得られる回路定数を決定するために製作した試作装置について具体的に説明する（図４）。利用した市販のアルミ製ケースの外形寸法は幅１７ｃｍ、高さ５ｃｍ、奥行１２ｃｍである（突起部を除く）。この試作装置はプリアンプとパワーアンプの間などに接続して使用する独立型（スタンドアローン）の小型装置として製作した。【００１８】試作装置の前面パネルには、モータ駆動ボリュームのつまみ（リモコン操作のほか、手操作も可能）、クロストーク打ち消し信号のレベルを調整するツマミとその信号をオン／オフできるスイッチ、装置の動作状況を示すＬＥＤインジケータ、赤外線リモコン信号の受光窓、および電源スイッチを設置した。【００１９】背面パネルには、入力端子と出力端子、リモコン用マイコンの通常使用モードとリモコン信号記憶モードを切り替えるスイッチを設置し、電源コードも背面パネルから引き出した。【００２０】ケース内部には回路を実装したプリント基板（専門業者に委託して製造）をネジ止めし、この基板上にアナログ回路用とデジタル回路用の２つの電源トランスとノイズフィルタも実装した。基板をケースにネジ止めするスペーサの１つを利用してアナログ回路のアースをケースに接続してシールド効果を高めた。デジタル回路とアナログ回路のアースはそれぞれ独立させ、デジタルノイズのアナログ回路への混入を回避した。アナログ回路へのノイズ混入を回避する別の対策として、デジタル回路と電源回路を実装した部分を厚さ０．５ｍｍの銅板で覆い、この銅板はアナログ回路のアースに接続した。電源ヒューズに代わる保護部品としてポリスイッチ（登録商標）という自己復帰型のヒューズ代用部品を基板上に実装した。【００２１】リモコン送信機には市販のテレビ用万能リモコンを使用し、リモコン受信回路にはリモコン信号を解析するソフトウェアが事前に書き込まれて市販されているマイコンＩＣを使用した。モータ駆動ボリュームの制御には、トランジスタ４個とモータの逆起電力への保護ダイオード４個を利用する標準的なＨブリッジ回路を使用した。【００２２】クロストーク打ち消し信号を発生するアナログ回路には図３の回路を用いた。入力オーディオ信号とクロストーク打ち消し信号はそれぞれ１０ＫΩの抵抗を介してモータ駆動ボリューム（１００ＫΩ、２連、Ａカーブ）に接続することでミキシングした。【００２３】この試作装置では音量調節用のリモコン信号として、市販のテレビ用万能リモコンの出す任意の信号（ただし、いわゆる「ＮＥＣフォーマット」の信号に限る）を受信側のマイコンＩＣに記憶させて利用できる。また、クロストーク打ち消し信号のオン／オフスイッチを設けたため、この装置の効果を簡単に確認できるほか、この信号が不要なときや、この信号をミックスした際の音質や表現力が聴取者の好みに合わないときにはオフにできる。【００２４】以上、本考案の実施の形態および実施例を説明したが、本考案の範囲はこれに限定されるものではない。例えば、本考案を独立型の装置として製造するのではなく、既存のオーディオ機器を改造して本考案の回路基板を内蔵させることも可能である。市販の電子装置キット等を組み立てた経験があり、��ンダ付けや電気ドリルによる穴あけなどの基本的な工作技術を持つ人であれば、そのような改造を実施できるだろう。【００２５】また、本考案の装置を、新たに設計・製造する他のオーディオ装置に最初から内蔵させること、全体の音量調節だけでなくクロストーク打ち消し信号のレベル調整やオン／オフもリモコンで操作可能にすることも考えられる。さらに、本考案を実施する際に使用する電子部品はＩＣ等に限られることはなく、真空管やトランジスタ等を利用して同等の機能を実現することも可能であろう。
【産業上の利用可能性】
【００２６】本考案は、高音質で表現力豊かな音楽信号等を出力するオーディオ装置を製造・販売する産業分野で利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】  本考案の回路構成を示すブロック図である。
【図２】  本考案の課題であるスピーカから出た音が視聴者の耳に到達するまでの間に発生するクロストークを示した概念図である。図中の「ｋＬ」と「ｋＲ」がクロストーク信号を表し、係数ｋは、本来の信号に対して、意図しているのとは逆の耳に届くクロストーク信号のレベル（割合）を表す。
【図３】  本考案のクロストーク打ち消し信号発生回路の実施例を示す回路図である（左チャンネルの信号処理回路のみ）。
【図４】  本考案の装置を独立型の小型装置として製作した試作品の外観図である。
【符号の説明】
【００２８】  １    モータ駆動ボリュームのツマミ（音量調整）
２    クロストーク打ち消し信号のＯＮ／ＯＦＦスイッチ
３    クロストーク打ち消し信号のレベル調整ツマミ
４    動作インジケータＬＥＤ
５    赤外線リモコン信号受光窓
６    電源スイッチ
７    入力端子（Ｌ、Ｒ）
８    出力端子（Ｌ、Ｒ）
９    リモコン動作モード切り替えスイッチ（通常使用／信号記憶）
１０    電源コード
【図１】
0003118519.tif 000003
【図２】
0003118519.tif 000004
【図３】
0003118519.tif 000005
【図４】
0003118519.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成17年6月20日(2005.6.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
左右２チャンネルの音楽信号等を再生するオーディオ装置に付加する装置であって、スピーカから出力された音が聴取者の耳に届くまでに発生するクロストークを打ち消すために信号周波数に応じて低音域と高音域を適度に減衰させた逆位相の信号を左右の各チャンネルについて生成し、それら各信号を反対チャンネルにミキシングすることにより聴取者が知覚するステレオ感を違和感なく拡大するとともに音像定位を明瞭化する回路と、音量調節のリモコン可を可能にする回路を備えた装置。
【請求項２】
左右２チャンネルの音楽信号等を再生するオーディオ装置に付加し、スピーカから出力された音が聴取者の耳に届くまでに発生するクロストークを打ち消すために信号周波数に応じて低音域と高音域を適度に減衰させた逆位相の信号を左右の各チャンネルについて生成し、それら各信号を反対チャンネルにミキシングすることにより聴取者が知覚するステレオ感を違和感なく拡大するとともに音像定位を明瞭化する簡易なアナログ回路。